Dynamic of fish trophic guilds in the plateau-plain gradient in the Paraguay River, Northern Pantanal

This study aims to evaluate the dynamics of fish trophic guilds according to the longitudinal gradient of the Paraguay River, northern Pantanal, Brazil. Three river segments were sampled: plateau, confluence and plain. These segments have different physical and biological characteristics, with high water flow in forest areas in plateau and slow flow in meanders, with Pantanal typical vegetation. In total, 26,542 individuals distributed in 130 fish species were collected. The sampled species were characterized in seven trophic guilds. From the seven trophic guilds identified, only three were statistically related to the type of the environment; herbivores were more abundant in the plateau, piscivores in the confluence, and invertivores in the plain. According to values of corrected Akaike Information Criteria, the environmental variable that best explains the abundance of piscivorous fishes in the segments sampled in the Paraguay River was water transparency. For herbivores, the model that explained the variation in abundance was composed by temperature, altitude and dense forest proportion. The variable altitude best represented the abundance of invertivores. Water transparency, temperature, altitude, river width and dense forest proportion were determining factors for the distribution of piscivorous, herbivorous and invertivorous fishes as a response to an environmental gradient that meets its ecological requirements. Understanding the trophic relationships is fundamental for management actions, contributing to the maintenance of ecosystem services of different species. Therefore, future research must be taken into account regarding management and ecological relationships.(AU)

Effect of environmental and spatial factors on small-sized fish assemblages in a tropical river / Efeito de fatores ambientais e espaciais sobre assembléias de peixes de pequeno porte em um rio tropical

The river continuum concept predicts that gradual changes in river geomorphology and hydrology can drive longitudinal changes in aquatic community structure. Accordingly, we evaluated how environmental variables (electrical conductivity, pH, water transparency and water velocity), spatial factors (distance from headwaters and Morans eigen vector maps - MEMs), and the presence of dams affect small-sized fish assemblages along a 105-km stretch of the upper Branco River, a tributary in the Madeira River, Amazonas Basin, Brazil. Seine-net based collections were carried out at 15 sites up- and downriver from dams during the 2019 dry season. We captured a total of 4,330 individual fish belonging to three orders, nine families and 26 species (and a hybrid individual). Electrical conductivity and pH were affected by the presence of dams and the distance from headwaters. Species richness and abundance did not vary in response to environmental variables. While species richness showed no significant variation along the sampled river section, abundance showed a negative relationship with distance from headwaters. Species composition varied significantly in response to pH, linear spatial factors and the presence of dams. Our results suggest that change in species composition of small-sized fish assemblages in the upper Branco River occurs due to variation in water characteristics, inherent dispersal limitation, and in response to the presence of dams.(AU)

O conceito de rio continuo prediz que mudanças graduais na geomorfologia e hidrologia de um rio podem causar mudanças longitudinais na estrutura de comunidades aquáticas. Nesse contexto, avaliamos como variáveis ambientais (condutividade elétrica, pH, transparência e velocidade da água), fatores espaciais (distância da cabeceira e Morans eigen vector maps - MEMs) e presença de barragens afetam as assembleias de peixes de pequeno porte ao longo de um trecho de 105 km do alto Rio Branco, um tributário do Rio Madeira, bacia Amazônica, Brasil. Coletas com rede de arrasto foram realizadas em 15 pontos a jusante e montante de barragens durante a estação seca de 2019. Capturamos um total de 4.330 indivíduos, distribuídos em três ordens, nove famílias e 26 espécies (e um indivíduo híbrido). Condutividade elétrica e pH foram afetados significativamente pela presença de barragens e pela distância da cabeceira. A riqueza de espécies e a abundância não variaram em função das variáveis ambientais. Ao contrário da riqueza de espécies, que não variou ao longo do trecho amostrado, a abundância apresentou uma relação negativa com a distância da cabeceira. A composição de espécies variou significativamente em resposta ao pH, a fatores espaciais lineares e à presença de barragens. Nossos resultados sugerem que a mudanças na composição de espécies de peixes de pequeno porte no alto Rio Branco ocorre devido à variação em características da água, em função da limitação na dispersão inerente das espécies e em resposta à presença de barragens.(AU)

Habitat structure determining the spatial distribution of ichthyofauna in a Brazilian stream / Estrutura do habitat determinando a distribuição espacial da ictiofauna de um córrego brasileiro

This work aimed to evaluate the relationship between parameters of fish communities and the habitat structure of a stream. Twenty three stretches six meters long were evaluated in the Samambaia stream located inside the Sumidouro Park, Rio das Velhas basin, state of Minas Gerais, Brazil. Fish samplings and habitat characterization were made for each stretch. Seven variables of habitat (vegetal cover, width, depth, substrate, flow, presence of aquatic plants and leaf litter) and two variables characterizing the longitudinal gradient (altitude and distance from the Sumidouro lagoon) were assessed. The fish community responded to habitat changes, presenting variation in richness and composition of species. Richness was positively influenced by the presence of leaf litter and aquatic plants. Furthermore, through similarity data (NMDS) and habitat structure (PCA), it was possible to observe the separation of the 23 stretches into two groups with a dissimilarity of approximately 90%. We concluded that the variation in richness and composition of species throughout the stream was strongly related to the variables of habitat structure. This variation is clearer when considering the longitudinal gradient which highlights a great difference between stretches nearer and farther from the mouth of Samambaia stream.(AU)

Este trabalho buscou avaliar as relações entre parâmetros da ictiofauna e aspectos da estrutura física de um riacho. Vinte e três trechos com seis metros de comprimento foram avaliados no Córrego Samambaia, localizado no Parque Estadual do Sumidouro, bacia do Rio das Velhas, estado de Minas Gerais, Brasil. Em cada trecho, foi feita a coleta de peixes e a caracterização do habitat, tendo sido avaliadas sete variáveis do habitat (cobertura vegetal, largura, profundidade, substrato, vazão, presença de plantas aquáticas e folhiço) e duas variáveis que caracterizam o gradiente longitudinal (altitude e distanciamento à montante da Lagoa do Sumidouro). A ictiofauna respondeu às mudanças de habitat, apresentando variação na riqueza e na composição. A riqueza foi influenciada positivamente pela presença de folhiço e plantas aquáticas. Além disso, por meio dos dados de similaridade e habitat físico, foi possível observar a separação dos 23 trechos em dois grupos com dissimilaridade de aproximadamente 90%. Concluímos que a variação na riqueza e na composição de espécies ao longo do córrego está fortemente relacionada às variáveis da estrutura do habitat. Essa variação fica clara quando se considera o gradiente longitudinal, a qual evidencia uma grande diferença entre os trechos mais próximos e mais distantes da foz do córrego Samambaia.(AU)

RELAÇÕES TRÓFICAS DA ICTIOFAUNA DE RIACHOS DA BACIA DO RIO ITANHAÉM (SP).

As interações tróficas são componentes essenciais para o entendimento da dinâmica das populações, e consequentemente dos padrões emergentes de coexistência e diversidade nos ecossistemas. Uma variedade de métricas tem sido empregada para descrever e analisar a estrutura de teias tróficas. O objetivo do trabalho é identificar se a estrutura das teias tróficas varia em função de um gradiente longitudinal. Foram realizadas coletas em 42 riachos de ordem 1° a 3° na bacia do Rio Itanhaém, localizado na Mata Atlântica no Estado de São Paulo, Brasil, durante as estações secas de 2013 e 2014, utilizando pesca elétrica. Os peixes foram fixados em formalina, e em laboratório, medidos, pesados, identificados e feita a análise do conteúdo estomacal dos mesmos. Foram feitas análises estatísticas de redundância parcial (pRDA), Particionamento de variância, RLQ (R ponto/variáveis ambientais, L pontos/abundância das espécies e Q espécies/traits) além do cálculo de métricas tróficas para cada ponto (conectância, assimetria de rede, links por espécie, coeficiente de agrupamento, aninhamento e sobreposição de nicho). A altitude dos riachos variou de 7 m a 241 m. Foram identificadas 21 espécies de peixes (total de 1652 indivíduos), sendo 19 com conteúdo estomacal/intestinal, e 68 itens alimentares foram identificados. A estrutura dos hábitats foi responsável por 0,211% da variação total na estrutura das teias tróficas como função da velocidade de corrente (p = 0.05). A posição espacial explicou 0,143% da variação total em função da elevação (p = 0,01) na estrutura das teias tróficas. Foi identificado que a elevação é a variável que mais influência nas relações tróficas da bacia.

A trophic web is the representation of food relations between predators and prey in an ecological community. As food resources and predators are among the important factors of population growth of any species, trophic interactions are essential components for understanding the dynamics of populations, and consequently emerging patterns of coexistence and diversity in ecosystems. A variety of metrics have been employed to describe and analyze the structure of trophic webs. The objective of this work is to identify if the structure of the trophic webs varies according to a longitudinal gradient. Samples were collected in 42 streams of order 1 ° to 3 ° in the Itanhaém River basin, on Atlantic Rainforest, in São Paulo State, Brazil, during the dry season of 2013 and 2014, using electric fishing. The fish were fixed in formalin, and in the laboratory, measured, weighed, identified and analyzed for their stomach contents. Statistical analyzes of partial redundancy (pRDA), variance partitioning, RLQ (R point / environmental variables, L points / abundance of species and Q species / traits) and trophic metrics were calculated for each point (connectivity, network asymmetry, links by species, clustering coefficient, nesting and niche overlap). The altitude of the streams ranged from 7 m to 241 m. Twenty - one fish species (total of 1652 individuals) were identified, of which 19 were stomach / intestinal contents and 68 food items were identified. The structure of the habitats was responsible for 0.211% of the total variation in the structure of the trophic webs as a function of the current velocity (p = 0.05). The spatial position explained 0.143% of the total variation as a function of elevation (p = 0.01) in the structure of the trophic webs. It was identified that the elevation is the variable that most influences the trophic relationships of the basin.

Recursos pesqueiros e a diversidade da ictiofauna no Alto rio Uruguai: efeito dos peixes predadores topo de cadeia

Para a manutenção da biodiversidade e exploração sustentável dos recursos pesqueiros, é necessário estabelecer um bom nível de conhecimento sobre os recursos aquáticos. A região do Alto rio Uruguai apresenta um grande potencial hidrelétrico, vinculado à presença de vales profundos e acentuada declividade longitudinal. Esta região, que se destaca por ser uma área particularmente significante de endemismo dentro da Bacia do Prata, ainda carece de conhecimento científico que auxilie a conservação e a manutenção de suas espécies de peixes, principalmente no que se refere aquelas que desempenham importante papel ecológico para o equilíbrio das comunidades. Desta forma, este estudo procurou avaliar a composição e a estrutura da assembleia de peixes, e a distribuição de grupos funcionais, de acordo com as características ambientais, considerando a cascata de reservatórios existente na região do Alto rio Uruguai entre os anos de 2006 e 2010. Além disso, este estudo tem como objetivo avaliar um grupo de espécies de peixes de grande valor econômico, social e ecológico, os predadores topo de cadeia. A abundância e a distribuição espacial destes predadores de topo foram relacionadas aos descritores ecológicos das assembleias de peixes. Os resultados revelam que a assembleia de peixes do Alto rio Uruguai está fortemente estruturada pelo gradiente longitudinal, de forma que reservatórios localizados em série, mesmo que situados no mesmo rio, apresentam distintas estruturações de assembleias. O conhecimento da distribuição dos grupos funcionais mostrou maior diversidade de grupos funcionais no trecho médio-inferior do rio. E por fim, foi observada forte relação positiva entre peixes predadores de topo e a estrutura e diversidade de espécies de peixes, tendências estas ainda mais evidentes nos ambientes mais instáveis da região. Estes resultados evidenciam a diversidade biótica do trecho médio-inferior do Alto rio Uruguai, e exibem a importância das espécies de topo como indicadoras e controladoras da biodiversidade em rios subtropicais

A good level of knowledge on aquatic resources must be established to support the maintenance of biodiversity and the sustainable exploitation of fisheries resources. The Upper Uruguay River has a great hydroelectric potential guaranteed by the presence of deep valleys and marked longitudinal slope. This region stands out as a particularly significant endemism area within the La Plata Basin, but still lacks scientific knowledge to assist the conservation and the maintenance of its fish species, especially related to species that play an important ecological role for the balance of communities. In this way, this study aimed to evaluate the composition and structure of the fish assemblage and the distribution of functional groups according to environmental characteristics, considering a reservoir cascade in the Upper Uruguay River region, evaluating between the years of 2006 and 2010. In addition, this study focuses on a group of fish species that present a great economic, social and ecological value, the top predators. The abundance and spatial distribution of these top predators were related to the ecological descriptors of fish assemblages. The results showed the Upper Uruguay River fish assemblage is strongly structured by the longitudinal gradient, so even reservoirs located in series at the same river, present different assemblage structures. The evaluation of functional groups distribution showed a greater diversity of functional groups in the middle-lower reaches of the river. Finally, a strong positive relationship was observed between top predator fish abundance and the structure and diversity of fish assemblage, which are even more evident in the most unstable environments in the study area. These results revealed the greater biotic diversity of the middle-lower reaches of the Upper Uruguay River, and showed evidence of the top predator importance as indicators and controllers of biodiversity in subtropical rivers

Influence of the riparian zone phytophysiognomies on the longitudinal distribution of fishes: evidence from a Brazilian savanna stream

The structure and composition of a fish community in a tributary stream of the Aquidauana River, located in the plateau region of the Paraguay River basin, central west Brazil are described, with special attention to the differential effects of the phytophysiognomies of the Cerrado (a tropical savanna), which are predominant in riparian zones all along their longitudinal gradient. A total of 1,166 individuals belonging to 44 species were captured. Similarity analyses of composition and abundance showed two groups: upstream reaches (R1 and R2) and downstream reaches (R3, R4 and R5), which presented 85.8 percent of the average dissimilarity. Although physical habitat and physicochemical descriptors varied along the longitudinal gradient of the Correntes stream, shoreline vegetation was the most important environmental feature predicting fish structure and composition. The Mantel test revealed a correlation between shoreline vegetation structure and fish composition and quantitative structure of the fish community (R > 0.65; p < 0.04). This relationship is driven by the prevalence of species occupying microhabitats associated with shoreline vegetation in contact with water in upstream reaches. Structural differences in shoreline vegetation along the longitudinal gradient correspond to the phytophysiognomic dichotomy observed in the Correntes stream, where riparian vegetation is made up of wet grassland upstream and of gallery forest downstream; this reinforces the importance of the phytophysiognomic heterogeneity of the Cerrado in maintaining ichthyofauna diversity.(AU)

São descritas a estrutura e composição da comunidade de peixes em um riacho afluente do rio Aquidauana, localizado na região planáltica da bacia do rio Paraguai, centro-oeste do Brasil, com atenção especial aos efeitos diferenciais das fitofisionomias de Cerrado predominantes nas zonas ripárias ao longo do seu gradiente longitudinal. Foram capturados 1.166 indivíduos pertencentes a 44 espécies. As análises de similaridade com a composição e abundância evidenciaram dois grupos: os trechos a montante (R1 e R2) e trechos a jusante (R3, R4 e R5), os quais apresentaram 85,8 por cento de dissimilaridade média. Embora os descritores fisico-químicos e do habitat físico tenham variado ao longo do gradiente longitudinal do córrego Correntes, a vegetação marginal foi o componente ambiental mais importante predizendo a estrutura e composição da ictiofauna. O teste de Mantel revelou correlação entre a estrutura da vegetação marginal com a composição e estrutura quantitativa da comunidade de peixes (R > 0.65; p < 0.04). Essa relação é representada pela prevalência de espécies que exploram micro-habitats associados à vegetação marginal em contato com a água nos trechos a montante. As diferenças na estrutura da vegetação marginal ao longo do gradiente longitudinal correspondem à dicotomia fitofisionômica observada no córrego Correntes, cuja vegetação marginal é constituída de campos úmidos à montante e por fisionomias florestais nos trechos à jusante, reforçando a importância da heterogeneidade fitofisionomica do Cerrado brasileiro para a manutenção da diversidade ictiofaunística.(AU)

Compositional change in fish assemblages along the Andean piedmont - Llanos floodplain gradient of the río Portuguesa, Venezuela

The Llanos is an extensive area of savannas and floodplains in central and western Venezuela that encompasses a gradual elevation gradient from the río Orinoco to the foothills of the Andean piedmont. The río Portuguesa is one of the major rivers in this region that until recently had escaped major anthropogenic impacts and still maintains substantial seasonal fish migrations. However, little work has been conducted on fish ecology in this river. The present study analyzes museum collections sampled at 28 locations along the longitudinal gradient of the río Portuguesa to assess similarity of species composition from the foothills of the Andean piedmont to the lowland llanos floodplain. The standardized samples used in this analysis contained greater than 133 species representing 6 orders and 27 families, dominated by characiforms (61 species) and siluriforms (52 species). Detrended correspondence analysis (DCA) ordination of samples revealed a continual pattern of compositional change, and species are added at a faster rate than they are lost as one moves from the foothills of the piedmont to the low llanos. Based on DCA, samples from three elevational segments were found to significantly differ in fish species composition. Assemblages in the upper reaches contained unique species of loricariid catfishes, small pimelodid and trichomycterid catfishes, and small characiforms not observed at lower elevations. The lowland reach contained species of cichlids, large catfishes and characids not collected from the other two regions. Samples from the middle region revealed transitional species composition. Longitudinal species turnover probably reflects differences in environmental characteristics such as a water velocity, substrate composition and disturbance regime. Findings from this broad-scale analysis contribute to a baseline for future studies of fish ecology in this region.

Llanos corresponde a uma área extensa de savanas e planícies de inundação situadas no centro e no oeste da Venezuela, abrangendo um gradiente de elevação desde o rio Orinoco até a região montanhosa na base da cordilheira dos Andes. O rio Portuguesa é um dos principais rios desta região, até recentemente livre de maiores impactos antropogênicos, mantendo relevantes migrações sazonais de peixes. Apesar disto, poucos estudos sobre ecologia de peixes têm sido conduzidos neste ambiente. O presente estudo analisa coleções de museus amostradas em 28 locais ao longo do gradiente longitudinal do rio Portuguesa, avaliando a similaridade na composição das espécies desde a região montanhosa na base da cordilheira dos Andes até as terras baixas da planície de inundação do Llanos. As amostras padronizadas utilizadas nesta análise continham mais de 133 espécies, representando 6 ordens e 27 famílias, dominadas por caraciformes (61 espécies) e siluriformes (52 espécies). A ordenação das amostras através da análise de correspondência com remoção do efeito do arco (DCA) revelou um padrão contínuo de mudança na composição, com taxa de adição de espécies superior a de perda no sentido base da cordilheira ao baixo Llanos. Com base na DCA, as amostras dos três segmentos com distintas altitudes apresentaram diferenças significativas na composição das espécies de peixes. Assembéias do trecho superior contiveram unicamente espécies de loricarídeos, pimelodídeos de pequeno porte e tricomicterídeos, além de caraciformes de pequeno porte não observados nos segmentos inferiores. O trecho inferior apresentou espécies de ciclídeos, bagres de grande porte e caracídeos não coletados nas outras duas regiões. Amostras do trecho intermediário revelaram uma composição transicional de espécies. A alteração longitudinal na composição de espécies reflete, provavelmente, diferenças nas características ambientais, como: velocidade da água, composição do substrato e regime de distúrbio. Os achados desta análise de ampla-escala podem contribuir como ponto de partida para futuros estudos de ecologia de peixes nesta região.

Compositional change in fish assemblages along the Andean piedmont - Llanos floodplain gradient of the río Portuguesa, Venezuela

The Llanos is an extensive area of savannas and floodplains in central and western Venezuela that encompasses a gradual elevation gradient from the río Orinoco to the foothills of the Andean piedmont. The río Portuguesa is one of the major rivers in this region that until recently had escaped major anthropogenic impacts and still maintains substantial seasonal fish migrations. However, little work has been conducted on fish ecology in this river. The present study analyzes museum collections sampled at 28 locations along the longitudinal gradient of the río Portuguesa to assess similarity of species composition from the foothills of the Andean piedmont to the lowland llanos floodplain. The standardized samples used in this analysis contained greater than 133 species representing 6 orders and 27 families, dominated by characiforms (61 species) and siluriforms (52 species). Detrended correspondence analysis (DCA) ordination of samples revealed a continual pattern of compositional change, and species are added at a faster rate than they are lost as one moves from the foothills of the piedmont to the low llanos. Based on DCA, samples from three elevational segments were found to significantly differ in fish species composition. Assemblages in the upper reaches contained unique species of loricariid catfishes, small pimelodid and trichomycterid catfishes, and small characiforms not observed at lower elevations. The lowland reach contained species of cichlids, large catfishes and characids not collected from the other two regions. Samples from the middle region revealed transitional species composition. Longitudinal species turnover probably reflects differences in environmental characteristics such as a water velocity, substrate composition and disturbance regime. Findings from this broad-scale analysis contribute to a baseline for future studies of fish ecology in this region.

Llanos corresponde a uma área extensa de savanas e planícies de inundação situadas no centro e no oeste da Venezuela, abrangendo um gradiente de elevação desde o rio Orinoco até a região montanhosa na base da cordilheira dos Andes. O rio Portuguesa é um dos principais rios desta região, até recentemente livre de maiores impactos antropogênicos, mantendo relevantes migrações sazonais de peixes. Apesar disto, poucos estudos sobre ecologia de peixes têm sido conduzidos neste ambiente. O presente estudo analisa coleções de museus amostradas em 28 locais ao longo do gradiente longitudinal do rio Portuguesa, avaliando a similaridade na composição das espécies desde a região montanhosa na base da cordilheira dos Andes até as terras baixas da planície de inundação do Llanos. As amostras padronizadas utilizadas nesta análise continham mais de 133 espécies, representando 6 ordens e 27 famílias, dominadas por caraciformes (61 espécies) e siluriformes (52 espécies). A ordenação das amostras através da análise de correspondência com remoção do efeito do arco (DCA) revelou um padrão contínuo de mudança na composição, com taxa de adição de espécies superior a de perda no sentido base da cordilheira ao baixo Llanos. Com base na DCA, as amostras dos três segmentos com distintas altitudes apresentaram diferenças significativas na composição das espécies de peixes. Assembéias do trecho superior contiveram unicamente espécies de loricarídeos, pimelodídeos de pequeno porte e tricomicterídeos, além de caraciformes de pequeno porte não observados nos segmentos inferiores. O trecho inferior apresentou espécies de ciclídeos, bagres de grande porte e caracídeos não coletados nas outras duas regiões. Amostras do trecho intermediário revelaram uma composição transicional de espécies. A alteração longitudinal na composição de espécies reflete, provavelmente, diferenças nas características ambientais, como: velocidade da água, composição do substrato e regime de distúrbio. Os achados desta análise de ampla-escala podem contribuir como ponto de partida para futuros estudos de ecologia de peixes nesta região.